压铸模具：设计与类型完整指南

压铸模具在金属进入型腔之前就决定了零件的质量。模具控制着流动、排气、热平衡和顶出。一个好的模具能够制造出结构稳定、表面光滑、缺陷少的零件，还能确保可预测的生产周期。本指南将介绍模具本身，包括模具的定义、组成部分和设计流程。我们还将讲解如何为您的项目选择合适的模具。.

什么是压铸模具？

压铸模具是一种由硬化钢制成的工具。它利用高压将熔融金属压制成接近最终形状的零件。模具由两部分组成。其中一部分是…… 固定（静止）一半. 另一个是…… 移动（喷射器）半. 它们闭合形成零件型腔，打开释放铸件。.

压铸模具不仅仅是一个型腔，它是一个控制金属流动、气体滞留和温度的系统，还能控制零件的脱模。这使得同一形状的零件可以重复生产数千甚至数百万次。.

压铸模具内部的关键系统和部件

压铸模具由多个系统组成，它们协同工作，确保零件的填充、冷却和脱模过程的一致性。如果其中一个系统出现缺陷，即使型腔形状正确，也容易出现缺陷。浇注系统、排气系统和冷却系统尤为重要。.

• 腔体与芯体： 型腔形成零件的外表面，型芯形成内部特征，包括孔、凹槽和空腔。这些区域的拔模斜度和表面光洁度会影响顶出痕迹和零件稳定性，也可能导致零件粘连。.
• 固定模和动模固定半部分与注塑机的注射侧连接，通常包含金属的入口，称为浇口。活动半部分通常容纳型芯和顶出系统。这种设计有助于铸件保持在活动侧，从而实现干净利落的脱模。.
• 门控系统： 浇注系统就像熔融金属的交通管制系统。浇口将熔融金属输送到流道，流道再将熔融金属输送到浇口。浇口控制型腔的填充方式。浇口的位置和厚度会影响填充模式和熔接线。它还会影响浇口的凝固速度，进而影响压力和气孔率。.
• 通风和溢流： 排气为填充过程中滞留的空气和气体提供逸出通道。溢流有助于收集最初的金属、氧化物和气体。这发生在填充的最后阶段。排气不良是造成气孔、烧伤和零件不完整（短射）的常见原因。.
• 冷却通道： 冷却通道可将模具钢材的热量带走，从而有助于稳定模具温度。合理的冷却通道布局可减少热点、翘曲和金属粘连（焊接）的风险，并有助于提高生产周期的稳定性。.
• 弹射系统： 顶针、套筒和顶板用于在不弯曲铸件的情况下将其取出。放置顶针时应避开薄壁、薄肋和表面瑕疵处。.
• 滑行/核心拉伸： 滑块和拉芯可以形成倒扣和侧面特征。这些特征无法通过模具的直线开口形成。滑块增加了加工能力，但也造成了磨损点。它们对热敏感，需要更多的维护。.

压铸模具的主要类型

冷室压铸模具

这种模具适用于先将金属料浇注到注射套筒中再进行注塑的机器。它是铝和许多镁合金零件的常用模具，尤其适用于中大型铸件。它适用于熔点较高的合金，并允许更大的注射量。然而，它的运行速度通常比热室模具慢，而且对温度控制和金属洁净度的要求也更高。.

热室压铸模具

这种模具适用于注塑机，其注射系统位于熔融金属中。这使得生产周期非常快。它常用于锌合金以及需要高产量的小型复杂零件。该模具的生产周期短。但是，由于铝的熔化温度高，它并不适合大多数铝材。高熔化温度会导致注射系统腐蚀。.

单腔模具

单腔模具每次注塑成型一个零件，通常是大型铸件或新项目的最佳选择。它更容易平衡流体流动、排气和温度，这比多腔模具更简单。由于其单次循环产量较低，因此大批量生产时单个零件的成本可能较高。.

多腔模具

多腔模具一次成型多个相同的零件，无需增加循环次数即可提高产量。它最适合生产需求量大且结构稳定的零件，也适用于工艺已成熟的情况。这种设计对流道平衡和排气均匀性要求很高。平衡不良通常会导致各型腔尺寸不一，从而产生废品。.

原型/快速模具

原型模具侧重于速度和成本。它有助于快速确认零件的形状、尺寸和功能。这些模具可能采用更简单的冷却、顶出方式和标准零件。它们非常适合设计验证和小批量生产。然而，它们的寿命通常较短，表面光洁度和循环稳定性可能不及正式生产模具。.

生产模具

生产模具专为稳定、大批量生产而设计。它优化了浇注系统、冷却系统和排气系统，并具备防磨损功能。模具钢（铝制模具通常采用H13级钢材）和热处理工艺是延长模具使用寿命的关键。这种模具的制造耗时更长，前期成本也更高。但它能减少废料、缩短生产周期并减少停机次数，从而节省成本。.

单元/插件式模具

一体式模具在标准刀柄内使用可互换的型腔块。它适用于零件系列、设计变更或共用同一刀具结构的零件。这种方法提高了灵活性。但是，您必须控制嵌件的配合、热膨胀和对准。这有助于避免飞边和零件错位。.

修边模具

修边模是铸造后使用的第二道工序。它用于去除流道、浇口痕迹和飞边。与手工修边相比，修边模效率更高、效果更稳定，尤其是在大批量生产的情况下。但它并不能解决铸造过程中出现的问题。如果飞边过多是由于模具磨损或配合不良造成的，则必须从铸造模具本身找出并解决问题。.

压铸模具设计分步流程

优秀的模具设计遵循清晰的工作流程。首先，它确保零件能够制造出来。然后，围绕零件构建流道、排气、冷却和顶出系统。跳过早期可制造性设计（DFM）、分型线和脱模决策往往会导致后期返工。.

首先，确定零件要求，包括合金成分、表面光洁度、公差和体积。然后，确定分型线和模具开口方向，并确认拔模角度和壁厚设计方案。接下来，设计浇口和流道布局，并规划排气口和溢流口的位置，以确保填充完全，避免空气滞留。.

最后，制定冷却方案以平衡热量。然后，最终确定顶出和滑动动作。这可以确保铸件无损脱模。CAE 仿真在此非常有用。它可以在切割钢材之前检查填充模式、气泡风险和热点。.

决定零件质量的关键设计规则

要想取得良好的效果，最佳方法是将设计规则与其所要避免的缺陷联系起来。如果无法解释某个功能避免了什么缺陷，那么设计本身可能就不够清晰。.

实用检查清单（设计评审期间使用）：

• 草稿和发布： 在零件与模具接触的位置施加足够的拔模斜度。这可以减少粘模和拖痕。.
• 壁厚： 避免厚度突然由厚到薄的变化。这样可以减少收缩、孔隙率和翘曲。.
• 闸门位置： 先送料较厚的料段。控制料流前沿的衔接方式。这样可以减少冷隔和焊缝薄弱的情况。.
• 通风： 通风口应设置在气流末端，而不是气流起始处。这样可以降低气体孔隙率，减少燃烧。.
• 热平衡： 有意识地冷却高温区域。不要过度冷却薄薄的表面涂层。这样可以减少翘曲和焊接。.
• 弹出器布局： 顶出时支撑肋条和凸台。避免加工表面。这样可以减少销钉痕迹和弯曲。.

压铸模具是如何制造和认证的？

压铸模具的制造是一个受控的过程，包括机械加工、热处理、装配和试模。模具的一致性取决于其制造和测试的质量，而不仅仅是CAD模型。.

常见的制造流程始于工具钢的预处理。随后进行粗加工（CNC加工）和精加工（EDM）。精细细节的加工通常采用电火花加工（EDM）。热处理赋予钢材硬度和抗疲劳性。最后进行表面处理，例如抛光，以提高脱模性和耐磨性。.

验证在每个阶段都至关重要。尺寸检查确认关键几何形状。装配检查确保正确的对准和间隙。首件试模是一个学习过程，需要不断调整浇口、排气口和冷却系统，直到模具能够制造出稳定的零件。.

结论 

在 Yonglihao Machinery, 作为一名敬业的 压铸制造商, 我们深知，高性能压铸模具是一个协调运作的系统。凭借我们的专业技术，我们确保模具几何形状精准成型，浇注系统填充材料，排气系统保护模具，冷却系统稳定模具，顶出系统顺利脱模——每一个环节都精准到位。通过精心设计每一个系统以预防缺陷，我们专业的压铸服务帮助客户实现稳定的质量、可预测的生产周期和更长的模具寿命。.

生产压铸模具的典型交货周期是多久？

交货周期取决于产品的复杂程度和测试次数，可能需要几周到几个月不等。幻灯片数量越多、公差要求越严格、外观要求越高，通常需要更长的交货时间，因为需要额外的装配和试用步骤。.

我该如何选择冷室模具还是热室模具？

首先根据合金种类和零件尺寸选择合适的炉膛。冷室炉膛是大多数铝制零件和大型铸件的实用之选。热室炉膛则常用于锌制零件和需要极快循环速度的小型零件。.

为什么通风和溢流设计如此重要？

填充过程必须在空气逸出的同时完成，而不是在空气滞留的情况下完成。如果填充结束时空气无法排出，就会出现问题。即使在高压下，也会遇到气孔、烧焦和喷射不足等问题。.

压铸真的需要均匀的壁厚吗？

是的，均匀性是保证稳定性和降低废品率的关键因素。厚度的大幅变化会造成局部过热点和收缩，进而导致气孔、变形和零件尺寸不一致。.

一个模具能否支持多次生产或多次修改？

是的，如果刀具设计便于维护和更换。刀片、可更换的易损件和定期检查有助于保持刀具的重复性。但重大零件更换可能需要新的刀槽或刀片。.